2020届苏教版高考化学复习专题6《化学反应与能量变化》检测题.docx

专题6化学反应与能量变化检测题一、单选题(共15小题) 1.关于如图所示、两个装置的叙述评价正确的是()A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D2.如图是一套电化学装置，对其有关说法错误的是（）A 装置A是原电池，装置B是电解池B 反应一段时间后，装置B中溶液PH增大C a口若消耗1mol CH4，d口可产生4mol气体D a口通入C2H6时的电极反应为 C2H614e+18OH2CO32+12H2O3.下图装置可用来监测空气中NO的含量，下列说法错误的是()A 外电路中电流由Pt电极流向NiO电极B Pt电极上发生的是还原反应C NiO电极的电极反应式为NO+O2-2e-=NO2D 每流经1 m3空气(假设NO被完全吸收)，转移电子的物质的量为210-7mol,则该空气中NO的含量约为310-2mgm-34.高温钠硫电池是一种新型可充电电池，其工作原理如图所示，图中固体电解质是Na+导体下列叙述正确的是（）A 放电时，石墨电极a为正极B 放电时，Na+从石墨b向石墨a方向迁移C 充电时，b极反应为Na2Sx2e=xS+2Na+D 可将装置中的固体电解质改成NaCl溶液5.据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示下列说法正确的是（）A 电池放电时Na+从b极区移向a极区B 每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 molC 电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用D 该电池的负极反应式为：BH4+8OH8e=BO2+6H2O6.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（）A 当有0.1mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12L H2B 左端装置中化学能转化为电能，右端装置中电能转化为化学能C c极上发生的电极反应是：O2+2H2O+4e4OHD d极上进行还原反应，右端装置B中的H+可以通过隔膜进入A7.下列工业生产过程中涉及到反应热再利用的是（）A 接触法制硫酸B 联合法制纯碱C 铁矿石炼铁D 石油的裂化和裂解8.向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 molL1Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 molL1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为()ABa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H2.92 kJmol1BBa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H18 kJmol1CBa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H73 kJmol1DBa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H0.72 kJmol19.甲醇燃料电池体积小巧、洁净环保、理论能量比高，已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。某型甲醇燃料电池的总反应式2CH4O+3O2=2CO2+4H2O，图M171是该燃料电池的示意图。下列说法错误的是（）A 燃料电池将化学能转化为电能B a是甲醇，b是氧气C 质子从M电极区穿过交换膜移向N电极区D 负极反应：CH4O6e-+H2O=CO2+6H+10.一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是（）A A为电源的正极B 气体X是H2C 电极E为阴极D 电极D的电极反应式为C6H6+6H+6e=C6H1211.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应为：NiO2+Fe+2H2OFe（OH）2+Ni（OH）2下列有关该电池的说法中正确的是（）A 放电时电解质溶液显强酸性B 充电时阳板反应为Ni（OH）2+2OH2e=NiO2+2H2OC 放电时正极附近溶液pH减小D 充电时阴极附近溶液的碱性保持不变12.将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是( )A Cu电极上发生还原反应B 电子沿ZnabCu路径流动C 片刻后甲池中c(SO42)增大D 片刻后可观察到滤纸b点变红色13.现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（），其原理如图所示，下列说法正确的是（）A 当外电路中有0.2mole转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NAB A极的电极反应式为+eCl+C 电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极D B为电池的正极，发生还原反应14.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含Cl、Br、Na+、Mg2+）的装置如图所示（a、b为石墨电极），下列说法正确的是（）A 电池工作时，B极反应式为O2+2H2O+4e=4OHB 电解时，电子流动路径是：A极外电路b极溶液a极B极C NaOH溶液充分吸收后所得溶液可制作漂白水D 当电池中消耗2.24L（标准状况）H2时，a极周围也会产生2.24L（标准状况）气体15.下列叙述不正确的是（）A 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化B 钢铁吸氧腐蚀的正极反应是：O2+4e-+2H2O=4OH-C 氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应D 将地下钢管与直流电源的正极相连，用来保护钢管二、实验题(共3小题) 16.如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)；A管溶液由红变黄； B管溶液由红变黄； A管溶液不变色；B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：_；(3)写出B管中发生反应的反应式：_；(4)检验a管中气体的方法是_；(5)检验b管中气体的方法是_。17.某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空：(1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。(2)写出正、负极反应的方程式。正极：_，负极：_。(3)按图1装置实验，约8分钟才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是_(填字母序号)。a用纯氧气代替具支试管内的空气b用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物c用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水(4)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施_(填“可行”或“不行”)。18.酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示溶解度/(g/100g水)回答下列问题：(1)该电池的正极反应式为_，电池反应的离子方程式为_。(2)维持电流强度为0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌_g。(已知F96500Cmol1)(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和_，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为_，其原理是_。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为_时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1molL1)。若上述过程不加H2O2后果是_，原因是_。三、填空题(共3小题) 19.(1)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是_。A太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学B氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境C以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同D以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同(2)电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。该电池放电时负极反应式为_。放电时每转移3 mol电子，正极有_mol K2FeO4被还原。(3)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为：Li1xMnO4LixLiMnO4，下列有关说法不正确的是_。A放电时电池的正极反应式为：Li1xMnO4xLixe=LiMnO4B放电过程中，石墨没有得失电子C该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作D充电时电池上标有“”的电极应与外接电源的负极相连20.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)下列相关说法正确的是(填序号)。A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣B.二次电池又称充电电池或蓄电池,这类电池可无限次重复使用C.除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料D.近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提上日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应式可表示为2Ni(OH)2+Cd(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是(填序号)。A.以上反应是可逆反应B.反应环境为碱性C.电池放电时Cd作负极D.该电池是一种二次电池(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示。a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。a电极是电源的极；若该电池为飞行员提供了360 kg的水，则电路中通过了mol电子。(4)请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱，请画出实验装置图并写出电极反应式。21.银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照相器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题：(1)久存的银制品表面会变黑，失去银白色光泽，原因是_。(2)已知Ksp(AgCl)1.81010，若向50mL0.018molL1的AgNO3溶液中加入50mL0.020molL1的盐酸，混合后溶液中Ag的浓度为_molL1，pH为_。(3)AgNO3光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解反应的化学方程式为_。(4)下图所示原电池正极的反应式为_。答案解析1.【答案】B【解析】选A项，叙述正确，评价错误；B项，前者电解H2O，后者消耗H2SO4，叙述正确，评价正确；C项，中阳极反应正确，中正极为H+放电，错误；D项，叙述正确，评价错误。2.【答案】B【解析】A由装置图可知A消耗气体，应为燃料电池装置，则B生成气体，为电解池装置，正确；B电解硫酸溶液时，阳极发生氧化反应生成氧气，阴极发生还原反应生成氢气，实质为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，错误；C由元素化合价可知，a口若消耗1mol CH4，应生成碳酸钾，则失去电子8mol，为原电池的负极，则d为阴极，生成氢气，应为4mol，正确；Da口通入C2H6时，乙烷被氧化生成碳酸钾，电极反应为C2H614e+18OH2CO32+12H2O，正确3.【答案】D【解析】O2在铂电极上得电子变成O2-，是正极，电子经外电路由NiO电极流入Pt电极，电流方向与电子方向相反，A正确；Pt电极上氧气发生还原反应，B正确；NO在NiO电极上失电子，C正确；D中转移电子的物质的量是210-7mol，由NO+O2-2e-=NO2，得n(NO)=10-7mol,m(NO)=10-7mol30103mgmol-1=310-3mgm-3，D不正确。4.【答案】C【解析】A、根据图示信息知道：金属钠富集在石墨电极附近，据此确定石墨a是高温钠硫电池的负极材料，错误；B、放电时属于原电池装置，电解质中的阳离子移向正极，即Na+从石墨a向石墨b方向迁移，错误；C、充电时，在阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为：Na2Sx2e=xS+2Na+，正确；D、固体电解质不能改成NaCl溶液，因为钠单质会与水反应，错误5.【答案】D【解析】A原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，错误；B正极电极反应式为H2O2+2e=2OH，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，错误；C电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH，MnO2既作电极材料又有催化作用，错误；D负极发生氧化反应生成BO2，电极反应式为BH4+8OH8e=BO2+6H2O，正确6.【答案】A【解析】A当有0.1 mol电子转移时，a电极为原电池正极，电极反应为4H+4e=2H2，产生0.05mol即1.12LH2，正确；B依据图示知左边装置是电解池，则装置中电能转化为化学能，右边装置是原电池，则化学能转化为电能，错误；Cc电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应：O2+4H+4e=2H2O，错误；Dd为负极失电子发生氧化反应，右端装置B池中的H+可以通过隔膜进入A池，错误7.【答案】A8.【答案】B【解析】这道题要求学生自己写出正确的热化学方程式，根据目标反应利用盖斯定律进行计算。根据题述条件可得如下热化学方程式：Ba2(aq)2OH(aq)2H(aq)SO(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H128 kJmol1，OH(aq)H(aq)=H2O(l)H55 kJmol1，根据盖斯定律：2可得：Ba2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H18 kJmol19.【答案】B【解析】A、燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，正确。B、在N电极产生H2O，应该是通入O2的电极，在该电极发生反应：O2+4e-+4H+=2 H2O ；所以a是氧气、b是甲醇，错误；C、根据电池内部阳离子移向正极，质子从M电极区穿过交换膜移向N电极区，正确；D、在负极发生的电极反应：CH4O - 6e-+ H2O = CO2+ 6H+，正确。10.【答案】D【解析】A、B是电源的正极，错误；B、阳极上氢氧根离子放电生成氧气，错误；C、苯中的碳得电子生成环己烷，则D作阴极，E作阳极，错误；D、该实验的目的是储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为C6H6+6H+6e=C6H12，正确11.【答案】B【解析】A、从放电和充电的反应式分析，此电池为碱性电池，错误；B、放电时正极发生还原反应，正极反应式为NiO2+2e+2H2O=Ni（OH）2+2OH，充电时该电极发生氧化反应，是其逆反应发生，正确；C、放电时正极发生还原反应，正极反应式为NiO2+2e+2H2O=Ni（OH）2+2OH，pH增大，错误；D、充电时阴极反应式为Fe（OH）2+2e=Fe+2OH，溶液碱性增强，错误12.【答案】A【解析】K闭合时，甲乙构成原电池，锌活泼作负极，铜作正极，滤纸为电解池，a是阴极，b是阳极。A正确，Cu为正极发生还原反应。B错误，在电解池溶液中没有电子流动，ab之间没有电子流动。C错误，甲中发生反应Zn-2e-= Zn2+，盐桥中的Cl-进入甲中，c(SO42) 不变。D错误，b为阳极，4OH-4e-= O2+ 2H2O，H+剩余，酚酞不会变红，应该是a极变红。13.【答案】A14.【答案】C15.【答案】D【解析】A、金属腐蚀的本质是金属原子在负极上失去电子而被氧化的过程，正确； B、钢铁吸氧腐蚀的正极是氧气发生得电子的还原反应，电极反应是：O2+4e-+2H2O=4OH-，正确； C、氢氧燃料电池中，在负极上是燃料发生氧化反应的过程，正确； D、将地下钢管与电源负极相连，作电解池的阴极被保护，能防止钢铁锈蚀，错误16.【答案】(1)(2)2H2e=H2(或2H2O2e=2OHH2)Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)(4)用拇指按住管口，取出试管，管口靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管正立，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃【解析】(1)由于MgSO4是强酸弱碱盐，在水溶液中存在Mg22H2OMg(OH)22H水解平衡，因此水溶液呈酸性，电解前A，B管均显红色。铂丝是惰性电极，电解池中阴离子在阳极发生氧化反应，阳离子在阴极发生还原反应，在A管溶液中，铂丝作阴极，由于H的氧化性大于Mg2的氧化性，H先得电子被还原为H2，Mg2与OH生成Mg(OH)2沉淀，酸性减弱，随着水的电解，OH浓度增大，颜色由红变黄。而在B管溶液中铂丝作阳极，OH的还原性大于SO，OH失电子，随着电解的进行，酸性增大，溶液不变色(始终为红色)。(2)(3)由(1)可知，在A管中发生：2H2e=H2(或2H2O2e=2OHH2)Mg22OH=Mg(OH)2在B管中：4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)(4)(5)H2的常用检验方法是“爆鸣”法，即用拇指按住管口，取出试管a，管口靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰；O2的常用检验方法是木条复燃法，用拇指按住管口，取出试管b正立，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内，木条复燃。17.【答案】(1)(2)2H2OO24e=4OHFe2e=Fe2(3)abc(4)不行【解析】(1)电子由负极流向正极，(2)正极：O24e2H2O=4OH，负极：2Fe4e=2Fe2。(3)a项，增大O2的浓度，加快腐蚀，b项，增大接触面积，加快腐蚀，c项，可以对实验现象进行放大，且加入红墨水易于观察。(4)因为加热具支试管，把空气赶出，腐蚀更慢。18.【答案】(1)MnO2eH=MnOOHZn2MnO22H=Zn22MnOOH(2)0.05(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH在足量的空气或氧气中加热碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2(4)Fe32.76Zn2和Fe2不能分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近【解析】(1)根据酸性锌锰干电池的构造可知，放电时，负极Zn失去电子生成Zn2，正极MnO2得到电子生成MnOOH，从而可写出正极和负极的电极反应式，然后在遵循电子守恒的前提下将两极反应式加合可得电池反应的离子方程式。(2)电池工作5分钟，通过的电量Q0.5A5min60smin1150C，因此通过电子的物质的量n(e)1.554103mol，则理论消耗Zn的质量是m(Zn)65gmol10.05g。(3)由于ZnCl2的溶解度受温度影响较大，而NH4Cl的溶解度受温度影响较小，所以可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离氯化锌和氯化铵混合物；根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO2及正极放电产生的MnOOH都不溶于水，可确定滤渣的主要成分；碳粉在足量氧气中燃烧转变为CO2，MnOOH在足量氧气中燃烧转变为MnO2，因此得到较纯的二氧化锰最简便的方法是在足量空气或氧气中燃烧滤渣。(4)铁溶于稀硫酸生成Fe2，Fe2被双氧水氧化为Fe3。KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039，则铁刚好完全沉淀时，c(OH)4.641012molL1，则c(H)2.15103molL1，pH2.7；KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017，锌开始沉淀时，c(OH)108molL1，则，c(H)106molL1，pH6；Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2的同时Fe2也会沉淀，从而使Zn2和Fe2不能分离。19.【答案】(1)C (2)Zn2e2OH=Zn(OH)21(3)C【解析】(1)选项A，电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学；选项B，氢氧燃料电池中生成物为H2O，对环境无污染；选项C，以稀H2SO4为介质的电池负极反应式为：H22e=2H，以KOH溶液为介质的电池负极反应式为：H22OH2e=2H2O；选项D，氢氧燃料电池的总反应式均为：2H2O2=2H2O。(2)放电时，在碱性条件下，负极反应式为：Zn2e2OH=Zn(OH)2。根据电池总反应式可知，2 mol K2FeO4被还原时有6 mol电子转移，所以放电时每转移3 mol电子，有1 mol K2FeO4被还原。(3)选项A，根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为：xLixe=xLi，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1xMnO4xLixe=LiMnO4；选项B，根据总反应式可判断石墨没有得失电子；选项C，Li能与KOH溶液中的H2O反应，导致电池无法正常工作；选项D，充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“”的电极应与外接电源的负极相连。20.【答案】(1)A(2)B、C、D(3)负40 000(4)装置如图正极的电极反应式：2Fe3+2e-=2Fe2+负极的电极反应式：Cu-2e-=Cu2+【解析】(1)B项二次电池可以多次使用，但不可能无限次重复使用；C项氧气可用作燃料电池的氧化剂，而不是燃料；D项废旧电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉和铅等金属离子，它们会对土壤、水源造成污染。(2)两个方向的反应条件不同，不能称为可逆反应。(3)电路中通过的电子的物质的量为(360 000 g18 gmol-1)2=40 000 mol。(4)三价铁离子能够氧化单质铜生成铜离子，从而设计成原电池证明。21.【答案】(1)Ag与空气中的氧及含硫化合物反应生成黑色硫化银(2)1.81072(3)2AgNO32Ag2NO2O2(4)Age=Ag【解析】(2)根据反应中HCl和AgNO3的物质的量可知HCl过量，则剩余的氯离子的物质的量浓度为(0.020.018)molL1/20.001molL1，根据AgCl的溶度积即可计算出c(Ag)；因为该反应中氢离子未参加反应，溶液的体积变为100mL时，则氢离子的浓度为0.01molL1，则pH2。(3)根据氧化还原反应规律，硝酸银分解生成Ag和二氧化氮气体，银和氮元素的化合价均降低，则必有另一元素化合价升高，推知该反应中有氧气生成。(4)该原电池的实质是Cu与银离子发生置换反应生成Ag单质，所以正极是Ag放电，生成Ag单质，反应式为Age=Ag。